DE112007001515B4 - Brennstoffzelle mit einem Zellenschichtungskörper und einer Anpressvorrichtung zum Justieren der Druckbelastung auf den Zellenschichtungskörper - Google Patents

Brennstoffzelle mit einem Zellenschichtungskörper und einer Anpressvorrichtung zum Justieren der Druckbelastung auf den Zellenschichtungskörper Download PDF

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Abstract

Eine Brennstoffzelle 10 ist mit einem Zellenschichtungskörper 22, in dem eine Mehrzahl von Zellen 21 aneinander geschichtet ist; einer Endplatte 12, die außerhalb des Zellenschichtungskörpers 22 in einer Schichtungsrichtung angeordnet ist; und einem Federmodul 23 versehen, das zwischen dem Zellenschichtungskörper 22 und der Endplatte 12 angeordnet ist, um eine Druckbelastung auf den Zellenschichtungskörper 22 zu justieren. Das Federmodul 23 ist mit Schraubenfedern 53 versehen, die zwischen einer oberen Platte 51 und einer unteren Platte 52 angeordnet sind, so dass die obere Platte 51 und die untere Platte 52 durch eine Federkraft voneinander getrennt sind. Das Federmodul 23 ist mit einer Mehrzahl von Belastungsanzeigeabereichen 61 versehen, die Anzeigespindeln 62 aufweisen, die an der unteren Platte 52 befestigt sind, in Durchgangsöffnungen 63 der oberen Platte 51 eingefügt sind und aus der äußeren Oberfläche der oberen Platte 51 auf einer Seite der Endplatte 12 herausragen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoffzelle mit einem Zellenschichtungskörper, in dem Leistungserzeugungszellen aneinander geschichtet sind.
  • Technischer Hintergrund
  • Brennstoffzellenautos oder dergleichen, in denen eine Brennstoffzelle zum Erzeugen einer Leistung durch eine elektrochemische Reaktion zwischen einem Brenngas und einem Oxidationsgas als eine Energiequelle verwendet wird, ist in den letzten Jahren ein hohes Maß an Beachtung zuteil geworden.
  • Eine solche Brennstoffzelle besteht normalerweise aus einem Brennstoffzellenstapel, der einen Zellenschichtungskörper beinhaltet, in dem die erforderliche Anzahl von Zellen zum Erzeugen der Leistung durch die elektrochemische Reaktion zwischen dem Brenngas und dem Oxidationsgas aneinander geschichtet sind, und einer Endplatte, die außerhalb dieses Zellenschichtungskörpers in einer Schichtungsrichtung angeordnet ist und die eine mit einer Lastjustierungsschraube justierte Druckbelastung auf den Zellenschichtungskörper ausübt.
  • Außerdem ist in dieser Brennstoffzelle ein Federmodul, in dem eine Mehrzahl von Federn zwischen Platten angeordnet ist, zwischen dem Zellenschichtungskörper und der Endplatte angeordnet, um die Druckbelastung auf den Zellenschichtungskörper einheitlich zu verteilen und Schwankungen der Druckbelastung zu verringern (siehe z. B. die JP 2004-288 618 A ).
  • Dieses Federmodul ist auf einer an der Umfangskante von einer der Platten vertikal angeordneten Seitenwand mit einer Stricheinteilung versehen, und die Endposition von einer auf der Umfangskante der anderen Platte vertikal angeordneten Seitenwand kann anhand der Stricheinteilung abgelesen werden, um die Druckbelastung zu erfassen, die auf den Zellenschichtungskörper über das Federmodul ausgeübt werden soll.
  • Weitere Brennstoffzellen, bei denen eine Druckbelastung auf den Zellenschichtungskörper justiert werden kann, sind aus der US 2005 / 0 277 012 A1, der DE 195 17 042 C1 und der WO 2002/092 16 A2 bekannt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • In dem oben aufgeführten Federmodul wird jedoch eine Druckbelastung auf der Seite einer seitlichen Oberfläche abgelesen, die mit einer Stricheinteilung versehen ist, wobei die eine mit einer Stricheinteilung versehene seitliche Oberfläche bedeckt ist, was vom Anordnungszustand einer Brennstoffzelle oder dem Aufnahmezustand der Brennstoffzelle in einem Gehäuse abhängig ist, und es ist somit schwierig, die Druckbelastung abzulesen.
  • Die vorliegende Erfindung ist angesichts der vorstehend erläuterten Umstände entwickelt worden, und es ist eine Aufgabe derselben, eine Brennstoffzelle zu schaffen, bei der eine Druckbelastung, die auf einen Zellenschichtungskörper ausgeübt werden soll, problemlos abgelesen werden kann. Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1, vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird eine Brennstoffzelle geschaffen, aufweisend: einen Zellenschichtungskörper, in dem eine Mehrzahl von Zellen aneinander geschichtet ist; eine Endplatte, die außerhalb des Zellenschichtungskörpers in einer Schichtungsrichtung angeordnet ist; und eine Anpressvorrichtung, die zwischen dem Zellenschichtungskörper und der Endplatte angeordnet ist, um eine Druckbelastung auf den Zellenschichtungskörper zu justieren, wobei die Anpressvorrichtung ein Paar von Plattenelementen, ein elastisches Element, das zwischen diesen Plattenelementen angeordnet ist, um die Plattenelemente durch eine Federkraft voneinander zu trennen, und einen Belastungsanzeigebereich mit einem Anzeigeelement beinhaltet, das an einem der Plattenelemente befestigt ist und das aus der äußeren Oberfläche des anderen Plattenelements herausragt. Die Endplatte hat Lastjustierungsschrauben und das Anzeigeelement ist so konfiguriert, dass ein Betrag des Herausragens visuell von außen geprüft werden kann. Der Belastungsanzeigebereich weist dabei ein Anzeigeelement auf, das mit einem Schraubenbereich, der mit einem Schraubloch des Plattenelements auf der Seite des Zellenschichtungskörpers verschraubt ist, und mit Teilstrichen versehen ist, die aus der äußeren Oberfläche des Plattenelements auf der Seite der Endplatte herausragen. Das Anzeigeelement ist drehbar, um einen Betrag, um den der Schraubenbereich mit dem Schraubloch verschraubt ist, und die Positionen der Teilstriche zu justieren, wobei das Anzeigeelement derart in eine Durchgangsöffnung, die in dem Plattenelement auf der Seite der Endplatte ausgebildet ist, eingefügt ist, dass es aus der äußeren Oberfläche des Plattenelements herausragt, wobei ein Bereich des Anzeigeelements, der in die Durchgangsöffnung, die in dem Plattenelement ausgebildet ist, eingefügt ist, mit einer Fläche versehen ist, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Anzeigeelements mit einer Aussparung versehen ist, und die mit einer Aussparung versehene Fläche mit den Teilstrichen versehen ist.
  • Einem derartigen Aufbau entsprechend kann der Betrag, um den das Anzeigeelement aus der äußeren Oberfläche des anderen Plattenelements herausragt, visuell überprüft werden, um die auf den Zellenschichtungskörper ausgeübte Druckbelastung problemlos zu erfassen, selbst wenn die seitliche Oberfläche der Anpressvorrichtung bedeckt ist.
  • In der Anpressvorrichtung kann außerdem ein Speicher- bzw. Stauraum für das elastische Element durch Seitenwände abgeschlossen sein, die auf den Umfangskanten der Plattenelemente ausgebildet sind, so dass sie einander überlappen.
  • Einem derartigen Aufbau entsprechend kann der Betrag, um den das Anzeigeelement aus der äußeren Oberfläche des anderen Plattenelements herausragt, visuell von außen überprüft werden, so dass die Druckbelastung problemlos erfasst werden kann, selbst wenn der Stauraum für das elastische Element abgeschlossen ist.
  • Die Belastungsanzeigebereiche der Anpressvorrichtung können ferner auf eine Mehrzahl von innerhalb einer Ebene befindlichen Positionen verteilt sein.
  • Einem derartigen Aufbau entsprechend können die Beträge, um die die Anzeigeelemente der Belastungsanzeigebereiche, die an der Mehrzahl von Positionen angeordnet sind, herausragen, gemessen werden, um die auf den Zellenschichtungskörper ausgeübte Druckbelastung problemlos zu erfassen, sowie auch der Neigungsgrad der Plattenelemente erfasst werden, so dass die Ausgewogenheit der Druckbelastung erfasst werden kann.
  • Gemäß der Brennstoffzelle der vorliegenden Erfindung kann die Druckbelastung, die auf den Zellenschichtungskörper ausgeübt werden soll, problemlos abgelesen werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Schnittansicht eines Teils einer Brennstoffzelle gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Struktur eines Federmoduls erläutert, das in der Brennstoffzelle angeordnet ist;
    • 3 ist eine Schnittansicht, die eine Struktur eines Belastungsanzeigebereichs erläutert, der in dem Federmodul angeordnet ist;
    • 4 ist eine Schnittansicht, die eine Modifizierung des Federmoduls darstellt;
    • 5 ist eine Seitenansicht des Federmoduls, die eine weitere Befestigungsstruktur einer Anzeigespindel an einer unteren Platte darstellt;
    • 6 ist eine Seitenansicht, die eine Modifizierung der Anzeigespindel darstellt; und
    • 7 ist eine Schnittansicht, die eine Modifizierung der Anzeigespindel darstellt.
  • Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung
  • Anschließend erfolgt eine Beschreibung einer ersten Ausführungsform einer Brennstoffzelle gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 3.
  • In 1 ist eine Brennstoffzelle 10 dargestellt. Diese Brennstoffzelle 10 ist auf ein in einem Auto angebrachtes Leistungserzeugungssystem eines Brennstoffzellenautos, ein Leistungserzeugungssystem für eine beliebige mobile Karosserie, wie z. B. ein Schiff, ein Flugzeug, ein Zug oder ein gehfähiger Roboter, oder ein feststehendes Leistungserzeugungssystem zur Verwendung als eine Leistungserzeugungseinrichtung für eine bauliche Konstruktion (ein Gehäuse, ein Gebäude oder dergleichen) anwendbar, doch findet die Brennstoffzelle im Speziellen in einem Auto Verwendung.
  • Die Brennstoffzelle 10 weist einen Brennstoffzellenstapel 11 und ein Stapelgehäuse (nicht gezeigt) auf, das aus einem Isoliermaterial, wie z. B. einem synthetischen Harz, besteht, das diesen Brennstoffzellenstapel 11 bedeckt. In dem Brennstoffzellenstapel 11 sind die Außenkanten eines Paars von rechtwinkeligen Endplatten 12 (wobei auf eine derselben in der Zeichnung verzichtet wurde) über Spannplatten 13 miteinander verbunden, die ein äußeres Teil ausbilden, und die Endplatten 12 und die Spannplatten 13 bestehen beispielsweise aus Duraluminium oder dergleichen.
  • Der Brennstoffzellenstapel 11 ist außerdem mit einem Zellenschichtungskörper 22 versehen, in dem die erforderliche Anzahl von Zellen 21, die in der Draufsicht eine rechtwinkelige Form aufweisen und die Zuführung eines Brenngases und eines Oxidationsgases aufnehmen, um Leistung zu erzeugen, zwischen den Endplatten 12 aneinander geschichtet sind. Außerdem sind zwischen einer Endplatte 12 und dem Zellenschichtungskörper 22 ein Federmodul (eine Anpressvorrichtung) 23, eine Isolierplatte 24, eine Anschlussplatte 25 und eine Abdeckplatte 26 in einer von der Seite der Endplatte 12 ausgehenden Reihenfolge angeordnet. Es ist zu beachten, dass auf die Abdeckplatte 26 verzichtet werden kann.
  • Es ist zu beachten, dass, obwohl dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, zwischen der anderen Endplatte 12 und dem Zellenschichtungskörper 22 die Isolierplatte 24, die Anschlussplatte 25 und die Abdeckplatte 26 in einer von der Seite der Endplatte 12 ausgehenden Reihenfolge angeordnet sind.
  • Außerdem besteht die Endplatte 12 auf der mit dem Federmodul 23 versehenen Seite aus einem Hauptkörper 30 mit rechtwinkeligen Endplatten, der mit den Spannplatten 13 verbunden ist, und Anschlägen 31, die in einem Innenbereich von den Verbindungspositionen dieses Endplatten-Hauptkörpers 30 bis zu den Spannplatten 13 angeordnet sind.
  • Der Endplatten-Hauptkörper 30 ist mit eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen bzw. -bohrungen 32 versehen, die sich durch den Hauptkörper hindurch in einer Dickenrichtung erstrecken. Die Anschläge 31 stoßen an dem Endplatten-Hauptkörper 30 auf der Seite des Federmoduls 23 an, um die Endplatte 12, die den Endplatten-Hauptkörper 30 beinhaltet, zu verstärken. Jeder Anschlag 31 weist einen zylindrischen Vorsprungsbereich 35, in dem ein Innengewinde 34 ausgebildet ist, und einen im Wesentlichen plattenartigen Flanschbereich 36 auf, der sich vom Mittelpunkt dieses Vorsprungsbereichs 35 in einer axialen Richtung zum Gesamtumfang des Vorsprungsbereichs radial nach außen erstreckt und der die selbe Achse wie der Vorsprungsbereich 35 und eine vorbestimmte Dicke aufweist.
  • Außerdem ist ein zylindrischer Bereich 37 des Anschlags 31, der aus einem Flanschbereich 36 des Vorsprungsbereichs 35 zu einer Seite des Vorsprungsbereichs in der axialen Richtung herausragt, in die Durchgangsöffnung 32 des Endplatten-Hauptkörpers 30 eingefügt, und die gesamte Oberfläche des Flanschbereichs 36 kann so an den Endplatten-Hauptkörper 30 anstoßen. Es ist zu beachten, dass die axiale Länge des einen zylindrischen Bereichs 37 des Anschlags 31 gleich der der Durchgangsöffnung 32 des Endplatten-Hauptkörpers 30 ist, und dass die Endfläche des zylindrischen Bereichs 37 auf derselben Ebene abschließt wie die äußere Endfläche des Endplatten-Hauptkörpers 30.
  • Ferner weist die Endplatte 12 Lastjustierungsschrauben 41 auf, die mit den Innengewinden 34 der Anschläge 31 in Eingriff gelangen sollen, und diese Lastjustierungsschrauben 41 stoßen an den kugelförmigen Vorsprüngen 28 des auf der Seite der Endplatte 12 ausgebildeten Federmoduls 23 an. In diesem Fall ist eine jeweilige Lastjustierungsschraube 41 auf der Seite des Vorsprungs 28 mit einem konkaven Bereich 43 versehen, und dieser konkave Bereich 43 gelangt mit dem Vorsprung 28 in Eingriff.
  • Außerdem ist die Lastjustierungsschraube 41 auf einer Seite dem Vorsprung 28 gegenüberliegenden Seite mit einem Werkzeugeinpassbereich 42 versehen, in den ein Werkzeug, wie z. B. ein Sechskantstift, eingepasst wird. Die Lastjustierungsschraube 41 wird über das in diesen Werkzeugeinpassbereich 42 eingepasste Werkzeug gedreht, um einen Abstand zwischen der Endplatte 12 und dem Ende des Zellenschichtungskörpers 22 zu justieren, wodurch eine auf den Zellenschichtungskörper 22 ausgeübte Druckbelastung justiert wird.
  • Wie auch in 2 gezeigt ist, weist das Federmodul 23 eine obere Platte (ein Plattenelement) 51 auf der Seite der Endplatte 12 und eine untere Platte (ein Plattenelement) 52 auf der Seite des Zellenschichtungskörpers 22 auf. Eine Mehrzahl von Schraubenfedern (elastischen Elementen) 53 ist zwischen der oberen Platte 51 und der unteren Platte 52 angeordnet. Die obere Platte 51 und die untere Platte 52 sind aus einem Metallmaterial, wie z. B. Aluminium, mit einem geringen spezifischen Gewicht gefertigt, und die obere Platte 51 ist mit den Vorsprüngen 28 versehen, die an die Lastjustierungsschrauben 41 anstoßen.
  • Außerdem beinhaltet das Federmodul 23 in den sich in der Nähe der Ecken befindlichen Positionen Belastungsanzeigebereiche 61. Diese Belastungsanzeigebereiche 61 weisen säulenförmige Anzeigespindeln (Anzeigeelement) 62 auf, die auf der unteren Platte 52 vertikal angeordnet sind, und die Anzeigespindeln 62 sind in Durchgangsöffnungen 63 eingefügt, die in der oberen Platte 51 ausgebildet sind, so dass sie von der äußeren Oberfläche der oberen Platte 51 auf der Seite der Endplatte 12 herausragen.
  • Wie in 3 gezeigt ist, ist die Anzeigespindel 62 auf der Seite von einem Ende der Spindel mit einem Schraubenbereich 64 versehen, und dieser Schraubenbereich 64 wird mit einer Schraubenöffnung 65 verschraubt, die in der unteren Platte 52 ausgebildet ist, um diesen Schraubenbereich mit der unteren Platte 52 zu verbinden.
  • Ein Werkzeugeinpassungsbereich 69, der aus einem Sechskantloch besteht, in das ein Werkzeug, wie z. B. ein Sechskantstift, eingepasst wird, ist in dem anderen Ende dieser Anzeigespindel 62 ausgebildet, und die Anzeigespindel 62 kann über das Werkzeug, das in diesen Werkzeugeinpassungsbereich 69 eingepasst wird, gedreht werden, um den Betrag zu justieren, um den die Spindel mit dem Schraubloch 65 der unteren Platte 52 verschraubt werden soll.
  • Es ist zu beachten, dass der Werkzeugeinpassungsbereich 69 nicht auf das Sechskantloch beschränkt ist und dass er als ein Kopfteil ausgebildet sein kann, das in einer Draufsicht eine Sechskantform aufweist, so dass die Spindel mit einem Sechskantschlüssel gedreht werden kann, oder als eine Mehrzahl von radial ausgebildeten peripher umlaufenden konvexen Bereichen ausgebildet sein kann, so dass die Spindel mittels eines sogenannten Drehmomentschlüssels gedreht werden kann.
  • Ferner kann einfach eine Querbohrung oder eine lineare Nut in der Endfläche der Spindel ausgebildet werden, so dass die Spindel mittels eines Schraubendrehers gedreht werden kann.
  • Außerdem steht der Schraubenbereich 64 der Anzeigespindel 62 mit einer Feststellmutter 66 in Eingriff, und die Feststellmutter 66 wird in einem Zustand, in dem die Anzeigespindel 62 mit der unteren Platte 52 verschraubt ist, gedreht und auf die untere Platte 52 gedrückt, um die Anzeigespindel 62 an der unteren Platte 52 zu befestigen.
  • Ferner weist die Anzeigespindel 62, die diesen Belastungsanzeigebereich 61 darstellt, einen Stricheinteilungsteil 67 am anderen Ende der Spindel auf einer Seite auf, die dem Schraubenbereich 64 gegenüberliegt. Dieser Stricheinteilungsteil 67 besteht aus einer Mehrzahl von Teilstrichen 68, die beispielsweise durch Aufdrucken oder dergleichen ausgebildet werden, wobei zwischen den Teilstrichen ein vorbestimmter Raum in der axialen Richtung freigelassen wird. Diese Teilstriche 68 sind über den gesamten Umfang der Anzeigespindel 62 entlang einer Umfangsrichtung ausgebildet.
  • In diesem Belastungsanzeigebereich 61 wird folglich der Betrag, um den die Anzeigespindel 62 aus der Durchgangsöffnung 63 der oberen Platte herausragt, entsprechend dem Teilstrich 68 des Stricheinteilungsbereichs 67 abgelesen, so dass die Druckbelastung, die auf den Zellenschichtungskörper 22 über das Federmodul 23 ausgeübt werden soll, erfasst werden kann.
  • Zudem wird in der Brennstoffzelle 10 die Druckbelastung, die auf den Zellenschichtungskörper 22 durch die Lastjustierungsschraube 41 ausgeübt wird, durch das Federmodul 23 mit einer Mehrzahl von Schraubenfedern 53 in einer planaren Richtung einheitlich verteilt, und Schwankungen der Druckbelastung aufgrund einer Dehnung / Verkürzung während einer Leistungserzeugung werden absorbiert.
  • Gemäß der Brennstoffzelle 10 der vorliegenden Erfindung kann hier selbst wenn der Brennstoffzellenstapel 11 in dem Gehäuse aufgenommen oder in einem Fahrzeug installiert ist, so dass die seitliche Oberfläche des Federmoduls 23 bedeckt ist, die Druckbelastung, die auf den Zellenschichtungskörper 22 ausgeübt wird, problemlos und präzise ohne Verwendung einer Kraftmesszelle erfasst werden, wenn der Betrag, um den die Anzeigespindel 62 von der äußeren Oberfläche der oberen Platte 51 herausragt, visuell überprüft wird. Daher kann auf die Notwendigkeit einer kostspieligen Vorrichtung, wie z. B einer Kraftmesszelle, verzichtet werden, wodurch Kosten eingespart werden können.
  • Folglich kann sogar insbesondere in einer Struktur, die in 4 gezeigt ist, wo einander überlappende Seitenwände 51a, 52a an den Umfangskanten der oberen Platte 51 und der unteren Platte 52 ausgebildet sind, um einen Stauraum zum Aufnehmen der Schraubenfeder 53 abzuschließen, die Druckbelastung äußerst problemlos erfasst werden, wenn der Betrag, um den eine jeweilige Anzeigespindel 62 herausragt, visuell überprüft wird.
  • Da die Belastungsanzeigebereiche 61 in einer Mehrzahl von innerhalb einer Ebene befindlichen Positionen des Federmoduls 23 angeordnet sind, können die Beträge, um die die Anzeigespindeln 62 dieser Belastungsanzeigebereiche 61 herausragen, gemessen werden, so dass die Druckbelastung, die auf den Zellenschichtungskörper 22 ausgeübt wird, problemlos erfasst werden kann. Außerdem können die Neigungsgrade der oberen Platte 51 und der unteren Platte 52 und die Ausgewogenheit der Druckbelastung erfasst werden.
  • Außerdem können gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Anzeigespindeln 62 von allen Belastungsanzeigebereichen 61 aus einer vorbestimmten Richtung visuell überprüft werden, so dass die Ausgewogenheit der Druckbelastung erfasst werden kann. Folglich können die jeweiligen Belastungsanzeigebereiche 61 justiert werden, während die Anzeigespindeln 62 aus der vorbestimmten Richtung visuell überprüft werden, und die Anzahl der Justierungsschritte kann reduziert und eine verbesserte Bedienbarkeit während der Montage des Federmoduls 23 erreicht werden.
  • Um einen Lastmessbereich auf der seitlichen Oberfläche des Federmoduls 23 anzuordnen, wobei die Tatsache berücksichtigt wird, dass das Modul in dem Gehäuse so aufgenommen oder in dem Fahrzeug installiert ist, dass die seitliche Oberfläche bedeckt ist, werden vorzugsweise zwei Lastmessbereiche in der Nähe von beiden Enden einer jeweiligen seitlichen Oberfläche, d. h. insgesamt acht Lastmessbereiche, vorgesehen. Da jedoch in der vorliegenden Ausführungsform die Anzeigespindeln 62 aller Belastungsanzeigebereiche 61 aus der vorbestimmten Richtung visuell überprüft werden können, können die Belastungsanzeigebereiche 61 an vier Positionen in der Nähe der Ecken angeordnet sein, um so die Druckbelastung ausreichend erfassen zu können. Folglich können die Lastmessbereiche reduziert und die Herstellungskosten sowie der Bedienaufwand im Hinblick auf die Justierung verringert werden.
  • Wenn darüber hinaus die Anzeigespindel 62 gedreht wird, kann der Betrag, um den die Spindel mit der unteren Platte 52 verschraubt wird, justiert werden, um so eine Feinjustierung der Positionen der Teilstriche 68 vorzunehmen. Selbst dann wenn die Präzision der Position des Teilstrichs 68, die aufgrund der Federkraft der Schraubenfeder 53 oder ähnlichem bestimmt, durch die Entwurfstoleranz oder Verformung der oberen Platte 51 oder der unteren Platte 52 gemindert wird, kann zur Verbesserung der Präzision die Position problemlos korrigiert werden, wenn an der Anzeigespindel 62 gedreht wird, um die Position des Teilstrichs 68 einer Feinjustierung zu unterziehen.
  • Da die an der unteren Platte 52 befestigten Anzeigespindeln 62 außerdem in die Durchgangsbohrung bzw. -öffnung 63 der oberen Platte 51 der Struktur eingefügt sind, kann eine relative Positionsabweichung der oberen Platte 51 und der unteren Platte 52 in der planaren Richtung verhindert werden, und die Ausübung der Federkraft durch die Schraubenfedern 53 kann ohne Weiteres erfolgen.
  • Es ist zu beachten, dass die Anzeigespindeln 62 in der vorstehenden Ausführungsform durch die mit den Schraubenbereichen 64 der Anzeigespindeln 62 in Eingriff stehenden Feststellmuttern 66 an der unteren Platte 52 befestigt sind. Wenn die Schraubenbereiche 64 der Anzeigespindeln 62 jedoch in Bezug auf die Schraublöcher 65 der unteren Platte 52 eine ausreichend hohe Haltekraft aufweisen, wie in 5 gezeigt ist, können die Schraubenbereiche 64 der Anzeigespindeln 62 mit den Schraublöchern 65 der unteren Platte 52 verschraubt werden, um die Anzeigespindeln 62 an der unteren Platte 52 zu befestigen, ohne dabei eine Feststellmutter 66 verwenden zu müssen.
  • Zudem zeigen 6 und 7 ein weiteres Beispiel der Anzeigespindel 62, die den Belastungsanzeigebereich 61 darstellt. Wie in 6 und 7 gezeigt ist, sind auf der äußeren Umfangsoberfläche einer Anzeigespindel 71 planare Bereiche ausgebildet, wobei die Spindel vier Anzeigeflächen 72 aufweist, die von der äußeren Umfangsoberfläche her mit Aussparungen versehen sind. Außerdem sind die Anzeigeflächen 72 mit den Teilstrichen 68 versehen, um den Stricheinteilungsteil 67 auszubilden.

Claims (3)

  1. Brennstoffzelle (10), aufweisend: einen Zellenschichtungskörper (22), in dem eine Mehrzahl von Zellen (21) aneinander geschichtet sind; eine Endplatte (12), die außerhalb des Zellenschichtungskörpers (22) in einer Schichtungsrichtung angeordnet ist; und eine Anpressvorrichtung (23), die zwischen dem Zellenschichtungskörper (22) und der Endplatte (12) angeordnet ist, um eine Druckbelastung auf den Zellenschichtungskörper (22) zu justieren, wobei die Anpressvorrichtung (23) ein Paar von Plattenelementen (51, 52), ein elastisches Element (53), das zwischen diesen Plattenelementen (51, 52) angeordnet ist, um die Plattenelemente (51, 52) durch eine Federkraft voneinander zu trennen, und einen Belastungsanzeigebereich (61) beinhaltet, der ein Anzeigeelement (62) aufweist, das so an dem Plattenelement (51, 52) auf der Seite des Zellenschichtungskörpers (22) befestigt ist, dass es aus der äußeren Oberfläche des Plattenelements (51, 52) auf der Seite der Endplatte (12) herausragt, wobei die Endplatte (12) Lastjustierungsschrauben (41) aufweist, wobei das Anzeigeelement (62) so konfiguriert ist, dass ein Betrag des Herausragens visuell von außen geprüft werden kann, wobei das Anzeigeelement (62) mit einem Schraubenbereich (64), der mit einem Schraubloch (65) des Plattenelements (51, 52) auf der Seite des Zellenschichtungskörpers (22) verschraubt ist, und mit Teilstrichen (68) versehen ist, die aus der äußeren Oberfläche des Plattenelements (51, 52) auf der Seite der Endplatte (12) herausragen, wobei das Anzeigeelement (62) drehbar ist, um einen Betrag, um den der Schraubenbereich (64) mit dem Schraubloch (65) verschraubt ist, und die Positionen der Teilstriche (68) zu justieren, und wobei das Anzeigeelement (62) derart in eine Durchgangsöffnung (63), die in dem Plattenelement (51, 52) auf der Seite der Endplatte (12) ausgebildet ist, eingefügt ist, dass es aus der äußeren Oberfläche des Plattenelements (51, 52) herausragt, wobei ein Bereich des Anzeigeelements (62), der in die Durchgangsöffnung (63), die in dem Plattenelement (51, 52) ausgebildet ist, eingefügt ist, mit einer Fläche (72) versehen ist, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Anzeigeelements (62) mit einer Aussparung versehen ist, und die mit einer Aussparung versehene Fläche (72) mit den Teilstrichen (68) versehen ist.
  2. Brennstoffzelle (10) nach Anspruch 1, wobei in der Anpressvorrichtung (23) ein Speicherraum für das elastische Element (53) durch Seitenwände (51a, 52a) abgeschlossen ist, die auf den Umfangskanten der Plattenelemente (51, 52) so ausgebildet sind, dass sie einander überlappen.
  3. Brennstoffzelle (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Belastungsanzeigebereiche (61) der Anpressvorrichtung (23) ferner auf eine Mehrzahl von innerhalb einer Ebene befindlichen Positionen verteilt sind.
DE112007001515.2T 2006-06-20 2007-06-18 Brennstoffzelle mit einem Zellenschichtungskörper und einer Anpressvorrichtung zum Justieren der Druckbelastung auf den Zellenschichtungskörper Expired - Fee Related DE112007001515B4 (de)

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